5. Виды типовых технологических операторов хтс

Каждый элемент химико-технологической системы, в котором протекает определенный химико-технологический процесс, рассматривают как технологический оператор (ТО), качественно и (или) количественно преобразующий параметры входных технологических параметров данного элемента системы в параметры его выходных технологических параметров. Так, реактор, в котором протекает экзотермическая реакция А+В→С+Q, представляет собой технологический оператор, осуществляющий как качественное (выходной технологический параметр содержит новую химическую компоненту), так и количественное (температура выходного потока выше температуры входного потока) преобразование параметров входного технологического параметра, содержащего две химические компоненты. Рекуперативный теплообменник является ТО, осуществляющим количественное преобразование температур входных технологических параметров.

Каждый химико-технологический процесс, протекающий в определенном элементе химико-технологической системы, представляет собой совокупность типовых процессов химической технологии. При исследовании химико-технологической системы любой типовой процесс химической технологии рассматривают как типовой технологический оператор. Таким образом, любой технологический оператор исследуемой системы представляет собой определенную совокупность типовых технологических операторов. Типовые технологические операторы разделяют на два класса: основные и вспомогательные. Основные технологические операторы отображают основные химические и физические превращения, происходящие при преобразовании веществ и энергии в элементах системы. Вспомогательные технологические операторы отображают энергетические и фазовые явления, сопровождающие разнообразные преобразования вещества и энергии в элементах химико-технологической системы. Классификация и условные изображения типовых технологических операторов представлены в табл. 1.

В зависимости от целей исследования химико-технологической системы каждый ее элемент или технологический оператор следует рассматривать либо при весьма упрощенном анализе как один типовой технологический оператор, либо при более подробном анализе как совокупность нескольких типовых технологических операторов.

Таблица 1

Применение типовых технологических операторов для отображения основных физико-химических явлений в некоторых элементах ХТС

Типовые технологические операторы	Сущность отображаемых физико-химических явлений	Отображают основные явления в определенных элементах ХТС	Условные изображения типовых ТО
Химического превращения	Химическая реакция для веществ одного или нескольких входных ТП	Реакторы, кристаллизаторы, автоклавы, конверторы, адсорберы
Межфазного массообмена	Процесс межфазного массообмена между двумя входными потоками	Абсорберы, адсорберы, экстракторы, аппараты для выщелачивания, выпарные аппараты
Смешения	Механическое смешение расходов входных потоков	Резервуары, тройники трубопроводов, сопла, струйные смесители
Механического разделения	Механическое разделение расхода одного потока без изменения концентраций веществ в выходных потоках	Резервуары, тройники трубопроводов
Селективного (диффузионного) разделения	Селективное разделение смеси веществ с изменением концентрации веществ в выходных потоках	Колонны дистилляции, колонны ректификации, фильтры, десорберы, отстойники, декантаторы, центрифуги, сушилки, классификаторы
Рекуперативного теплообмена	Теплообмен между двумя входными потоками	Рекуперативные теплообменники, холодильники, нагреватели
Нагрева (ох-лаждения)	Подвод (отвод) теплоты в результате физико-химических превращений внутри элемента; сжигание топлива; подвод холода	Реакторы, конденсаторы, испарители, сепараторы, печи, эжекторы, турбодетандеры, дроссели
Сжатия (расширения)	Повышение (понижение) давления некоторого потока вещества	Реакторы, конденсаторы, испарители, сепараторы, печи, эжекторы, турбодетандеры, дроссели
Изменения агрегатного состояния	Изменение агрегатного состояния выходного потока	Конденсаторы, испарители, сушилки, выпарные аппараты, печи-плавилки